KR101133742B1 - 방열판 분리형 ｌｅｄ 모듈 - Google Patents

방열판 분리형 ｌｅｄ 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하판의 상부면에 적어도 2개의 판들이 서로 일정 간격으로 수직배열된 형상을 가지는 방열판(110); 상기 방열판의 하판 하부면에 배치되고, 내부에 LED 기판을 수용할 수 있는 구조를 가지는 바디부(120); 상기 바디부의 하부 전면에 길이 방향으로 형성된 제1 프레스셋(131); 상기 바디부의 하부 후면에 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 프레스셋과 마주보도록 형성된 제2 프레스셋(132); 상기 바디부, 제1 프레스셋 및 제2 프레스셋의 측면에 배치되고, 소정의 위치에 스터드 볼트가 결합될 수 있도록 내부가 관통되는 연결구를 가지는 제1 사이드커버(141); 상기 바디부, 제1 프레스셋 및 제2 프레스셋의 측면에 제1 사이드커버와 마주보도록 설치되고, 소정의 위치에 스터드 볼트가 결합될 수 있도록 내부가 관통되는 연결구를 가지는 제2 사이드커버(142)를 포함하는 방열판 분리형 LED 모듈을 제공한다.

Description

방열판 분리형 ＬＥＤ 모듈{LED Module with Separable Heat Sink}
본 발명은 방열판 분리형 LED 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열판의 분리 및 교환이 용이하고, 방수성 및 내구성이 우수한 방열판 분리형 LED 모듈에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode) 모듈은 LED 광원을 포함하는 조립 완제품을 의미하는 것으로, 주로 조명, 디스플레이 등의 용도로 사용된다. LED는 타 광원에 비해 수명이 길고, 전력소모량이 적으며, 모든 색의 구현이 가능하다는 이점이 있으나, 발열량이 높기 때문에 발열에 의한 관련 부품의 고장 및 수명 저하를 방지하기 위해 LED 모듈에는 방열판이 필수적으로 설치된다.
LED 모듈에 사용되는 방열판은 열전도성이 우수한 다수의 금속판을 수직으로 배열하여 LED 광원으로부터 발생되는 열을 방열판으로 전달하고, 방열판에 전달된 열을 주변 공기에 방출시키는 것에 의해 LED 모듈을 냉각한다. 즉, 방열판의 구성 요소인 금속판은 주변 공기와 접촉 면적이 크기 때문에 금속판에 전달된 열을 공기 중으로 효율적으로 전달할 수 있다.
최근 조명 및 디스플레이 제품에 LED를 사용하는 비율이 증가하고 있고, LED 발열로 인한 불량 및 제품 내구성 저하 등의 문제가 제품 품질 및 생산성과 관련하여 중요시됨에 따라 LED 모듈에서 발생하는 열을 효율적으로 냉각할 수 있고, 공정 비용을 절감할 수 있으며, 공정을 단순화할 수 있는 제품 및 방법 등에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.
이러한 연구의 일환으로, 대한민국 특허등록 제1025207호 "LED 램프용 방열모듈 및 이를 이용한 맞춤식 LED 램프용 방열판"은 다수의 판들이 상호 일정 간격으로 수직배열되고, 외부 공기와의 접촉에 의한 열교환이 이루어지도록 상기 다수의 판들이 상호 이격되어 이루어지는 상단부와, 상기 다수의 판들이 상호 일체를 이루어 "U"형상의 결합단면을 갖는 하단부로 이루어진 방열부재와, 상기 방열부재의 하단부와 접착되는 방열부재접착부와, 상기 방열부재접착부의 둘레를 따라 형성되는, 다수의 결합공이 형성된 체결부로 이루어진 베이스부가 상호 접착되어 일체를 이루는 것으로, 상기 방열부재와 베이스부의 상호 접착은 전도성 접착제에 의해 이루어지는 LED용 방열모듈 및 이를 이용한 맞춤식 LED 램프용 방열판을 개시하고 있다.
그러나, 상기 종래 기술은 맞춤식 LED 램프용 방열판으로 제작할 수 있다는 이점은 있으나, 방열부재와 베이스부를 전도성 접착제만을 사용하여 접착시키는 방법을 사용하기 때문에 베이스부로 전달된 열이 방열부재로 전달되는 열전단 효율이 저하되어 전체적인 냉각 효율이 낮고, 방열부재의 손상 또는 성능이 개선된 제품으로의 교환을 위한 방열부재의 분리 및 교환이 어려우며, LED 모듈 구성시 자체 방수가 불가능하여 전체적인 제품 내구성이 저하된다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명자는 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 방열판의 분리 및 교환이 용이하고, 자체 방수성 및 내구성이 우수하며, 제품 생산 및 교체 비용이 낮고, 제작 공정이 단순한 방열판 분리형 LED 모듈을 개발하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 방열판의 분리 및 교환이 용이한 방열판 분리형 LED 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자체 방수성 및 내구성이 우수한 방열판 분리형 LED 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제품 생산 및 교체 비용이 낮은 방열판 분리형 LED 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제작 공정이 단순한 방열판 분리형 LED 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의해 모두 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 방열판 분리형 LED 모듈은, 하판의 상부면에 적어도 2개의 판들이 서로 일정 간격으로 수직배열된 형상을 가지는 방열판(110); 상기 방열판의 하판 하부면에 배치되고, 내부에 LED 기판을 수용할 수 있는 구조를 가지는 바디부(120); 상기 바디부의 하부 전면에 길이 방향으로 형성된 제1 프레스셋(131); 상기 바디부의 하부 후면에 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 프레스셋과 마주보도록 형성된 제2 프레스셋(132); 상기 바디부, 제1 프레스셋 및 제2 프레스셋의 측면에 배치되고, 소정의 위치에 스터드 볼트가 결합될 수 있도록 내부가 관통되는 연결구를 가지는 제1 사이드커버(141); 상기 바디부, 제1 프레스셋 및 제2 프레스셋의 측면에 제1 사이드커버와 마주보도록 설치되고, 소정의 위치에 스터드 볼트가 결합될 수 있도록 내부가 관통되는 연결구를 가지는 제2 사이드커버(142)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방열판 분리형 LED 모듈은 상기 바디부의 내부에 수용되는 LED 기판(150); 상기 LED 기판의 하부면에 배치되는 글라스(160); 및 상기 글라스, 제1 사이드커버 및 제2 사이드커버의 사이에 배치되는 가스켓(170)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방열판의 하판, 바디부, 제1 프레스셋, 제2 프레스셋 및 가스켓은 소정의 위치에 볼트가 일체로 결합될 수 있는 적어도 2 이상의 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 바디부는 하부에 개구부를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 프레스셋 및 제2 프레스셋은 하부가 절곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 사이드커버 및 제2 사이드커버는 소정의 위치에 배선 통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가스켓은 실리콘 화합물 또는 열전도성 폴리머로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 방열판의 하판, 바디부, 제1 프레스셋, 제2 프레스셋 및 가스켓은 각각 형성된 관통홀이 체결볼트(181) 및 체결너트(182)에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 바디부, 제1 사이드커버, 제2 사이드커버 및 가스켓은 측면 소정의 위치에 나사 체결이 가능한 결합홀을 가지고, 상기 결합홀은 나사에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 방열판의 분리 및 교환이 용이하고, 자체 방수성 및 내구성이 우수하며, 제품 생산 및 교체 비용이 낮고, 제작 공정이 단순한 방열판 분리형 LED 모듈을 제공하는 발명의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 기판, 글라스 및 가스켓을 결합하기 전 방열판 분리형 LED 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 분리 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 방열판 분리형 LED 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 분리 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 방열판 분리형 LED 모듈 제품의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 방열판 분리형 LED 모듈을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 기판을 결합하기 전 방열판 분리형 LED 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 분리 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 기판, 글라스 및 가스켓을 결합하기 전 방열판 분리형 LED 모듈은 방열판(110), 바디부(120), 제1 프레스셋(131), 제2 프레스셋(132), 제1 사이드커버(141) 및 제2 사이드커버(142)를 포함하여 구성된다.
방열판(110)은 하판의 상부면에 적어도 2개의 판들이 서로 일정 간격으로 수직배열된 형상을 가지는 부품으로, LED 기판으로부터 발생하는 열을 외부 공기층으로 전달시켜 LED 모듈의 내구성을 향상시키고, 고장을 방지하는 역할을 수행한다. 방열판(110)의 하판 및 수직배열된 판은 열전도율이 우수한 금속 제품을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 수직배열된 판은 제작의 난이 및 비용의 측면에서 바람직하게는 5개로 구성하고, 가장 바람직하게는 3개로 구성한다.
바디부(120)는 방열판(110)의 하판 하부면에 배치되는 것으로, 내부에 LED 기판을 수용할 수 있는 구조를 가지고, 하부에 개구부를 가지도록 디자인하는 것이 바람직하다. 바디부(120)의 상부면은 방열판(110)의 하부면과 접촉 결합되기 때문에 열전도율 및 내구성을 감안하여 방열판(110)과 동일한 소재로 구성하는 것이 좋다.
제1 프레스셋(131)은 바디부(120)의 하부 전면에 길이 방향으로 형성되고, 제2 프레스셋(132)은 바디부(120)의 하부 후면에 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 프레스셋(131)과 마주보도록 형성된다. 제1 프레스셋(131) 및 제2 프레스셋(132)은 글라스 및 가스켓 등 내부 부품을 밀착시켜 고정하고, 밀봉하기 위한 것으로, 하부가 절곡된 형상을 가지도록 디자인하는 것이 바람직하다.
제1 사이드커버(141)는 바디부(120), 제1 프레스셋(131) 및 제2 프레스셋(132)의 측면에 배치되고, 소정의 위치에 스터드 볼트(Stud bolt)가 결합될 수 있도록 내부가 관통되는 연결구를 가지고, 제2 사이드커버(142)는 바디부(120), 제1 프레스셋(131) 및 제2 프레스셋(132)의 측면에 제1 사이드커버(141)와 마주보도록 설치되고, 소정의 위치에 스터드 볼트(Stud bolt)가 결합될 수 있도록 내부가 관통되는 연결구를 가진다. 제1 사이드커버(141) 및 제2 사이드커버(142)는 바디부(120), 제1 프레스셋(131) 및 제2 프레스셋(132)의 측면을 덮는 구조를 가지고, 소정의 위치에 배선 통로를 포함하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 따른 방열판 분리형 LED 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 분리 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 방열판(110)의 하판, 바디부(120), 제1 프레스셋(131), 제2 프레스셋(132) 및 가스켓(170)은 소정의 위치에 볼트가 일체로 결합될 수 있는 적어도 2 이상의 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 방열판(110), 바디부(120), 제1 프레스셋(131), 제2 프레스셋(132) 및 가스켓(170)에 볼트가 일체로 결합될 수 있는 관통홀을 형성하는 이유는 조립 공정을 단순화하고, 방수 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 바디부(120), 제1 사이드커버(141), 제2 사이드커버(142) 및 가스켓(170)은 측면 소정의 위치에 나사 체결이 가능한 결합홀을 가지고, 상기 결합홀은 나사에 의해 결합되는 것이 바람직하다.
바디부(120)의 내부에는 LED 기판(150)이 수용된다. LED 기판(150)은 LED 광원을 포함하는 PCB(Printed Circuit Board)로 구성된다. 상기 LED 기판의 하부면에는 글라스(160)가 배치된다. 글라스(160)는 상기 LED 기판(150)을 구조적으로 보호하는 역할을 한다. 또한, 글라스(160), 제1 사이드커버(141) 및 제2 사이드커버(142)의 사이에는 가스켓(170)이 배치된다. 가스켓(170)은 일체형으로 구성하는 것이 바람직하고, 글라스(160)와 LED 모듈의 측면을 일괄 방수할 수 있기 때문에 작업성 및 제품 품질이 제고된다는 이점을 가진다. 가스켓(170)의 재료는 실리콘 화합물을 사용하는 것이 바람직하나, 가스켓(170)의 외부 열전달 효율을 고려하는 경우 열전도성 폴리머로 구성할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 방열판 분리형 LED 모듈 제품의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방열판 분리형 LED 모듈은 체결볼트(181) 및 체결너트(182)의 결합에 의하여 그 부품이 조립된다. 체결볼트(181)는 방열판(110), 바디부(120), 가스켓(170), 제1 프레스셋(131) 및 제2 프레스셋(132)의 관통홀에 일체로 결합되어 체결너트(182)에 의해 밀봉 및 고정된다. 또한, 바디부(120), 제1 사이드커버(141), 제2 사이드커버(142) 및 가스켓(170)은 측면 나사에 의해 상호 결합된다.
따라서, 본 발명에 따른 방열판 분리형 LED 모듈은 체결볼트 및 체결너트의 해체에 의해 부품의 분리가 가능하기 때문에 방열판 교체가 필요한 경우 방열판의 분리 및 교환이 용이하고, 전체 부품이 볼트, 너트 및/또는 나사 체결되는 구조를 가지고 일체형 가스켓을 사용하기 때문에 모듈 자체 방수성 및 내구성이 우수하며, 모듈 자체 방수가 가능하기 때문에 금형비가 절약되어 제품 생산 및 교체 비용이 낮고, 일체형 조립이 가능하기 때문에 제작 공정이 단순하다는 이점을 가진다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 방열판 120: 바디부
131: 제1 프레스셋 132: 제2 프레스셋
141: 제1 사이드커버 142: 제2 사이드커버
150: LED 기판 160: 글라스
170: 가스켓 181: 체결볼트
182: 체결너트

Claims (9)

  1. 하판의 상부면에 적어도 2개의 판들이 서로 일정 간격으로 수직배열된 형상을 가지는 방열판(110);
    상기 방열판의 하판 하부면에 배치되고, 내부에 LED 기판을 수용할 수 있는 구조를 가지는 바디부(120);
    상기 바디부의 하부 전면에 길이 방향으로 형성된 제1 프레스셋(131);
    상기 바디부의 하부 후면에 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 프레스셋과 마주보도록 형성된 제2 프레스셋(132);
    상기 바디부, 제1 프레스셋 및 제2 프레스셋의 측면에 배치되고, 소정의 위치에 스터드 볼트가 결합될 수 있도록 내부가 관통되는 연결구를 가지는 제1 사이드커버(141); 및
    상기 바디부, 제1 프레스셋 및 제2 프레스셋의 측면에 제1 사이드커버와 마주보도록 설치되고, 소정의 위치에 스터드 볼트가 결합될 수 있도록 내부가 관통되는 연결구를 가지는 제2 사이드커버(142);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열판 분리형 LED 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방열판 분리형 LED 모듈은 상기 바디부의 내부에 수용되는 LED 기판(150);
    상기 LED 기판의 하부면에 배치되는 글라스(160); 및
    상기 글라스, 제1 사이드커버 및 제2 사이드커버의 사이에 배치되는 가스켓(170);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열판 분리형 LED 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 방열판의 하판, 바디부, 제1 프레스셋, 제2 프레스셋 및 가스켓은 소정의 위치에 볼트가 일체로 결합될 수 있는 적어도 2 이상의 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열판 분리형 LED 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 바디부는 하부에 개구부를 가지는 것을 특징으로 하는 방열판 분리형 LED 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 프레스셋 및 제2 프레스셋은 하부가 절곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 방열판 분리형 LED 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 사이드커버 및 제2 사이드커버는 소정의 위치에 배선 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 방열판 분리형 LED 모듈.
  7. 제2항에 있어서, 상기 가스켓은 실리콘 화합물 또는 열전도성 폴리머로 구성되는 것을 특징으로 하는 방열판 분리형 LED 모듈.
  8. 제3항에 있어서, 상기 방열판의 하판, 바디부, 제1 프레스셋, 제2 프레스셋 및 가스켓은 각각 형성된 관통홀이 체결볼트(181) 및 체결너트(182)에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 방열판 분리형 LED 모듈.
  9. 제2항에 있어서, 상기 바디부, 제1 사이드커버, 제2 사이드커버 및 가스켓은 측면 소정의 위치에 나사 체결이 가능한 결합홀을 가지고, 상기 결합홀은 나사에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 방열판 분리형 LED 모듈.
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